转炉-精炼-连铸过程钢中氧的控制
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转炉精炼操作流程
1. 熔炼准备
- 检查转炉设备状态,确保各部件运转正常
- 装料,将适量的铁水、生铁和废钢等原料装入转炉中 - 加入合成渣剂,调节渣组成,促进除渣和除氧
2. 吹炼过程
- 开始吹氧,通过顶吹或底吹向熔池中吹入高纯度氧气 - 进行除磷,加入除磷剂如白云石等,将磷转移到渣中 - 进行除硅,氧化硅形成硅酸盐进入渣相
- 除去杂质元素,如铝、钛等被氧化进入渣中
3. 出钢前操作
- 测温,准确测量钢液温度
- 取样分析,检测钢液成分
- 根据分析结果,进行精确的成分调整
- 加入合金化学成分,如铬、镍、锰等调整成分
- 尽量减少渣铁含量,保证钢液纯度
4. 出钢和精炼后处理
- 缓慢倾斜转炉,将钢液缓缓流入钢包或结晶车
- 彻底除渣,清理残留在转炉内的渣液
- 对转炉内衬进行维护和保养
- 处理工艺残渣,确保环境保护
- 进行后续加工,如连铸或其他工序
以上是转炉精炼操作的基本流程,精细的参数控制和工艺调整需要专业的操作人员把控,以确保钢材质量。
转炉炼钢脱氧工艺探讨摘要:由于在固态铁中氧的溶解度非常低,最后形成的氧化物夹杂会导致钢材的机械性能降低,尤其是会导致钢材的冲击韧性以及疲劳强度下降,所以必须要采取有效的工艺方法来进行转炉炼钢的脱氧。
关键词:转炉炼钢;脱氧工艺1炼钢脱氧概述炼钢脱氧是炼钢的重要工序,若无法进行高效地炼钢脱氧,直接影响炼钢夹杂物的控制,炼钢的脱氧不彻底,给夹杂物的氧化空间,铸坯在氧气下,容易在皮下产生气泡、水口结瘤、坯夹杂物增多等问题。
因此,对钢水的脱氧进行彻底,能够降低钢中氧化夹杂物数量,改变硫化夹杂物形态,增强钢材稳定性以及稳定力学性能。
炼钢脱氧不彻底是夹杂物清洁的关键,同时,转炉吹炼是炼钢的工序,炉吹过程中,熔池供氧需要满足一定的量,才能确保耐火材料的稳定性,钢水也能发挥溶解氧气的作用,而钢水含有溶解氧,增加了钢水危害性,炉内吹炼会增加实物质量,脱氧未达到标准会有严重危害,吹炼结束要保证脱除到的程度,能推动浇注的有序和高效,对铸坯的结构合理性有较好的作用。
因此整个炼钢过程必须选择正确的脱氧剂,并控制脱氧剂的加入量,也要控制钢水的含氧量,确保脱氧程度。
2转炉炼钢过程中氧气的产生和危害在钢水转炉的过程中,氧主要是来自原料和吹氧炼钢等生产的过程,它通常是以非金属夹杂物和溶解氧的形式存在于钢水中,在炼钢的过程中还会产生硅、磷、锰等杂质,这些杂质会与氧产生一定量的化学反应,在晶体上析出FEO。
随着钢水温度的不断下降,氧气含量会升高并且与其他的元素产生化学反应,从而会破坏钢的质量,降低钢的塑形程度,并且产生热脆的反应,相当于一个秸秆,看上去挺硬,稍微一折就会断掉,炼钢过程中所产生的一系列氧化反应都增加了炼钢的成本,浪费了人力、物力和财力。
为此需要研究出一些脱氧的方法来锻造出高质量的钢铁。
3转炉炼钢脱氧工艺问题现阶段,转炉炼钢采用的脱氧工艺存在一定问题,无法保证钢产品质量。
在普碳钢脱氧过程中,主要加入FeSi、FeMn等实现脱氧合金化,需要结合钢水实际脱氧度进行调整,在精炼前需要实现铝粒的添加,保证满足钢种要求。
转炉炼钢炉外精炼与连铸工艺背景介绍转炉炼钢是一种常用的钢铁制造工艺,通过将生铁和废钢加入转炉,经过氧气吹吹炼炼钢,产出高品质的钢材。
然而,炼钢过程中的残留杂质需要进行进一步的精炼处理才能得到优质的钢材。
本文将介绍转炉炼钢后的炉外精炼工艺,以及钢水连铸工艺。
炉外精炼工艺炼钢后获得的钢水中仍然可能含有一定量的杂质,如硫、氧等。
这些杂质对钢材的性能有着不良影响,因此需要进行炉外精炼处理。
炉外精炼包括氧气吹炼、钢水搅拌、脱氧合金、脱硫合金等步骤。
氧气吹炼是炼钢后必不可少的处理步骤之一。
通过将氧气通入钢水中,可以氧化钢水中的杂质,提高钢水的纯度。
同时,氧气吹炼还可以促进钢水的温度均匀性,减少气泡等缺陷。
钢水搅拌钢水搅拌是通过机械手等设备对炉外的钢水进行搅拌,促使钢水中的气泡和杂质向上浮动,有助于去除杂质并提高钢水的均匀性。
脱氧合金脱氧合金是指向钢水中添加具有强还原性的合金元素,如硅、铝等。
这些合金元素可以与钢水中氧化铁等氧化物结合,减少钢水中氧的含量,提高钢水的纯度。
脱硫合金是指向钢水中添加具有高硫亲和性的合金元素,如镁、钙等。
这些合金元素可以与钢水中的硫结合,从而降低钢水中的硫含量,提高钢材的质量。
钢水连铸工艺钢水连铸是钢材生产中的一项重要工艺,通过将炉外精炼处理后的钢水连续铸造成坯料、板材等形状的半成品。
钢水连铸可以有效提高生产效率,减少钢材的能耗和生产成本。
连铸机连铸机是实现钢水连铸的设备,通常由结晶器、浇铸机、冷却装置等组成。
在连铸机中,经过炉外精炼处理的钢水被连续铸造成各种形状的半成品,如板材、方坯等。
在连铸过程中,钢水经过结晶器冷却凝固,逐渐形成坯料,然后通过浇铸机进行切割成指定长度的板材。
冷却装置可以控制板材的温度和结晶组织,保证最终产品的质量。
连铸优势钢水连铸具有生产周期短、成品质量高、生产过程环保等优势。
同时,连铸还可以减少人工操作,提高生产效率,是现代钢铁制造中不可或缺的工艺。
结语通过炉外精炼和钢水连铸工艺,钢铁制造厂可以生产出高品质、高效率的钢材产品,满足市场需求。
转炉精炼及连铸作用转炉精炼和连铸是钢铁生产中的两个重要工艺环节,它们的作用分别是进行炼钢和铸造。
转炉精炼是钢铁生产中的一种重要工艺,它主要用于炼钢。
转炉精炼的原理是通过高温下将废钢、生铁和其他合金材料等物料放入转炉中进行冶炼,然后通过吹氧等工艺将钢水中的杂质和不良元素除去,从而得到高质量的钢材。
转炉精炼的过程分为炉膛预热、初始处理、主处理和终处理四个阶段。
在炉膛预热阶段,转炉内的炉料和孔隙被预先加热,以保证转炉正常运行。
初始处理阶段是将废钢和生铁放入转炉中,通过高温反应使其熔化和混合。
主处理阶段是将氧气吹入炉内,通过氧气与钢水的反应,氧化和除去钢水中的杂质和不良元素。
终处理阶段是通过加入合金材料,调整钢水中的成分和性能,从而使得钢水达到所需的质量标准。
转炉精炼的主要作用有以下几个方面:首先,转炉精炼可以有效去除钢水中的杂质。
使用吹氧等工艺将废钢和生铁等炉料加热和熔化,使得污染物与氧气发生反应并氧化,从而将杂质除去,这样可以大大提高钢材的纯度和质量。
其次,转炉精炼可以调整钢水的成分和性能。
通过添加合金材料,可以改变钢水中的元素含量和比例,从而调整钢水的硬度、耐腐蚀性和焊接性能等,满足不同用途和要求的钢材的生产需求。
此外,转炉精炼还可以提高钢铁生产的效率。
废钢和生铁等废料可以被重新回收和利用,减少材料的浪费。
同时,转炉精炼的工艺可以自动化和连续化,提高生产效率和生产能力。
连铸是制造钢材的另一种重要工艺,它将转炉精炼后的钢水倒入连续铸造机中,通过连续结晶和拉拔过程,将钢水凝固成坯料,进一步加工成钢材。
连铸的作用主要有以下几个方面:首先,连铸可以提高钢材的质量和一致性。
通过连续铸造机的结晶和拉拔过程,钢水在坯料的形成过程中得到均匀的结晶和固化,避免了传统浇铸中因为冷却速度不均匀而产生的孔洞、夹杂物等缺陷,从而得到更加均匀和致密的钢材。
其次,连铸可以提高钢材的形状和尺寸精度。
通过控制连铸工艺参数,可以实现对坯料形状和尺寸的精确控制,使得钢材的外形和尺寸满足客户的要求,减少后续加工的量和成本,提高钢材的生产效率。
炼钢-精炼-连铸流程连铸坯质量“零缺陷”控制北京科技大学冶金与生态工程学院蔡开科孙彦辉2012.5目录1.连铸凝固过程的冶金特性2.连铸钢水质量纯净度(洁净度)控制3.连铸坯裂纹缺陷控制4.连铸坯内部中心缺陷控制5.结语21. 连铸坯凝固过程的冶金特性1. 1连铸坯凝固过程基本特征把钢水凝固成固体,根据冷却速度不同有两种凝固工艺如图:●钢锭模浇注工艺●连续铸钢工艺连铸与模铸流程比较连续铸钢是一项把钢水直接浇注成形的新工艺,它的出现从根本上改变了一个世纪以来占统治地位的钢锭→初轧工艺。
与模铸相比,连铸的优点:◆节省工序,缩短流程◆提高金属收得率10~14%◆降低能耗减少1/2~1/4◆机械化自动化程度高◆产品质量好2011年中国钢产量达到6.75亿吨,2011年我国连铸比达98%以上,已达到饱和状态。
近年来近终型(Near Net-Shape)连铸技术如薄板坯连铸连轧(CSP、FTSC…)和中等厚度板坯连铸得到了很大的发展。
与钢锭模浇铸工艺相比,如图所示,连续铸钢过程基本特点如下:(1)连铸坯凝固过程实质上是动态热量传递过程钢水从液态转变为固体放出热量:钢水→固体+Q放出热量包括:✓过热✓凝固潜热✓物理显热连铸凝固过程示意图以20钢为例,钢水凝固冷却到室温放出热量是:✓过热25.2 kJ/kg✓潜热328 kJ/kg✓显热958 kJ/kg总热量中大约1/3从液体→固体放出,其余2/3是完全凝固后放出的。
钢水在连铸机内凝固是一个热量释放和传递的过程,铸坯边运行,边放热,边凝固,形成了很长的液相穴(10~20几米),在液相穴长度上布置了三个冷却区:●一次冷却区:钢水在结晶器中形成足够厚的均匀坯壳,以保证铸坯出结晶器不拉漏。
●二次冷却区:喷水加速铸坯内部热量的传递,使其完全凝固。
●三次冷却区:铸坯向空气中辐射传热使铸坯温度均匀化。
以20钢为例,经过钢水凝固热平衡计算,得出以下概念:a)钢水从结晶器→二冷区→辐射区大约有40%热量放出来,铸坯钢水才能完全凝固。
***************************************************************************************试题说明本套试题共包括1套试卷每题均显示答案和解析单位内部认证转炉炼钢工考试练习题及答案11(500题)***************************************************************************************单位内部认证转炉炼钢工考试练习题及答案111.[单选题]钢液的二次氧化,将使钢中有害气体氮、氧含量( )。
A)增加B)降低C)保持不变答案:A解析:2.[单选题]转炉热量来源于铁水物理热,一般入炉铁水温度达( )℃。
A)1300B)1400C)1500答案:A解析:3.[单选题]真空碳脱氧能力提高的同时,真空脱碳的能力也随之( )。
A)提高B)下降C)不变答案:A解析:4.[单选题]转炉冶炼过程动态控制没有使用过的方法是A)动态停吹法B)吹炼条件控制法C)理论计算法答案:C解析:5.[单选题]锰溶于铁水中使铁的熔点( )。
A)升高B)降低6.[单选题]按国家标准(GB700-88)正确的碳素结构钢牌号的表达顺序依次为:( )。
A)代表屈服强度的字母,质量等级,脱氧方法,屈服强度值B)质量等级,代表屈服强度的字母,屈服强度值,脱氧方法C)代表屈服强度的字母,屈服强度值,质量等级,脱氧方法答案:C解析:7.[单选题]RH深度脱硫所用脱硫剂的主要成份是( )。
A)CaOB)CaF2C)CaO+CaF2答案:C解析:8.[单选题]钢水吹氩搅拌的目的是 。
A)调节钢水温度B)调节转炉---连铸节奏C)均匀钢水成分和温度,促进有害气体和夹杂物上浮答案:C解析:9.[单选题]耐材热剥落,通常是因 而造成的。
A)温度急变B)气液剧烈冲刷C)化学侵蚀答案:A解析:10.[单选题]下列精炼方法中,不具备喷粉功能的是 。
炼钢厂转炉LF精炼炉RH真空精炼炉连铸机等设备操作规程炼钢厂是钢铁生产过程中重要的环节,需要运营多种设备来完成钢水的精炼和连铸。
如今,炼钢厂主要采用转炉、LF精炼炉、RH真空精炼炉和连铸机等设备来实现这些工序。
下面是这些设备操作规程的简要介绍,详细操作规程应根据具体炼钢厂的设备和工艺进行制定。
转炉操作规程:1.炉前准备:检查转炉设备是否完好,确保长管、氧枪、喷口等配件的完好性;2.炉内喷吹操作:根据钢种和操作要求设置喷吹剂量和气流速度,确保炉内气流均匀;3.废钢装入:根据炉型和炉口位置将废钢装入转炉;4.加料操作:根据生产工艺加入炉渣和合金料;5.加氧操作:控制好氧气的供应量,维持反应的进行;6.炉内温度控制:根据操作要求和炉中温度情况进行温度控制;7.出钢操作:通过倾炉将精炼后的钢水从转炉中倾出。
LF精炼炉操作规程:1.炉前准备:检查LF精炼炉设备是否完好,确保搅拌机械、合金仓等配件的完好性;2.铁水装入:将转炉出钢倒入LF炉,确保浇注过程中不溅出;3.加料操作:根据生产工艺加入炉渣和合金料;4.搅拌操作:通过搅拌装置对钢水进行搅拌,促进温度均匀和钢水中非金属夹杂物的脱硫;5.正压吹氩:用氩气正压吹炉,控制气体流速和方向,去除钢水中的氧和杂质;6.出钢操作:通过倾炉将精炼后的钢水从LF炉中倾出。
RH真空精炼炉操作规程:1.炉前准备:检查RH真空精炼炉设备是否完好,确保穿(撑、放)的件、电加热器和真空泵等配件的完好性;2.铁水转移:将LF炉出钢倒入RH炉,确保浇注过程中不溅出;3.充电操作:根据生产工艺加入炉渣和合金料;4.浇注搅拌:使用慢搅拌器进行钢水搅拌,帮助温度均匀和去除夹杂物;5.开始真空操作:关闭真空炉外的进气口,通过真空泵抽取炉内空气,建立真空环境;6.出钢操作:在真空下倾炉将精炼后的钢水从RH炉中倾出。
连铸机操作规程:1.炉前准备:检查连铸机设备是否完好,确保结晶器、急冷器、钢包和结晶拖、分流器等配件的完好性;2.预熔操作:把RH炉出钢倒入连铸机钢包,预熔部分钢水;3.倾铸操作:开启结晶器和急冷器,将倾注的钢水通过连铸机冷却后变为连铸坯;4.过渡操作:钢水变为连铸坯后,要进行过渡,确保连铸坯成形和连铸机过热系统的顺利工作;5.连铸操作:连铸坯进行连续冷却、防止结晶器阻塞、调整结晶器降板高度和急冷器喷水量等。